基于System View的比特誤碼率測試的仿真
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Elanix的System View是一個完整的動態(tài)系統(tǒng)設(shè)計、仿真和分析的可視化環(huán)境，是一個適合多種操作系統(tǒng)的單機和網(wǎng)絡(luò)平臺。在System View環(huán)境下，可以構(gòu)造各種復(fù)雜的模擬、數(shù)字、數(shù)模混合系統(tǒng)和各種速率的系統(tǒng)，可用于線性或非線性控制、通信系統(tǒng)的設(shè)計和仿真。System View有諸多優(yōu)點：直觀、簡單、易用；支持多速率系統(tǒng)和并行系統(tǒng)；無限制分層結(jié)構(gòu)；豐富的功能模塊；廣泛的濾波和線性系統(tǒng)設(shè)計；可擴展性。
2誤碼率測試仿真原理及其仿真的關(guān)鍵問題
2.1誤碼率測試仿真原理
在仿真系統(tǒng)中，信道模擬成一個高斯噪聲信道（AWGN），輸入信號經(jīng)過AWGN信道后在輸出端進行硬判斷，當(dāng)帶有噪聲的接收信號大于判決電平時，輸出判為1，此時的原參照信號如果為0，則產(chǎn)生誤碼。
為了便于對各個系統(tǒng)進行比較，通常將信噪比用每比特所攜帶的能量除以噪聲功率譜密度來表示，即Eb/N0，對基帶信號，定義信噪比為：
2.2全局關(guān)聯(lián)變量的設(shè)置
當(dāng)一個高斯噪聲信道的RBE測試模型設(shè)置基本完畢后，并不能繪出完整正確的RBE/RSN曲線，還必須將噪聲增益控制與系統(tǒng)循環(huán)次數(shù)進行全局變量關(guān)聯(lián)，使信道的信噪比（RSN）由0 dB開始逐步加大，即噪聲逐步減小，噪聲每次減小的步長與循環(huán)次數(shù)相關(guān)。設(shè)置的方法是：單擊System View主菜單中的“Tools”選項，選擇“Global Parameter Links”，這時出現(xiàn)如圖1所示參數(shù)設(shè)置欄，在“Select System Token”中選擇要關(guān)聯(lián)的全局變量，圖中選擇了Gain圖符，如果設(shè)定每次循環(huán)后將信噪比遞增1 dB，即噪聲減小1 dB，則應(yīng)在算術(shù)運算關(guān)系定義欄“Define Algebraic Relation F［Gi,Vi］”內(nèi)將F［Gi,Vi］的值設(shè)置為-c1，這里c1為系統(tǒng)變量“Current System Loop”的系統(tǒng)循環(huán)次數(shù)。
2.3設(shè)置系統(tǒng)仿真時間
在進行系統(tǒng)仿真之前首先必須對定時參數(shù)進行設(shè)置，系統(tǒng)的定時設(shè)定直接影響著系統(tǒng)仿真的效果甚至仿真結(jié)果的正確性。同時，定時參數(shù)的設(shè)置也直接影響系統(tǒng)仿真的精度，因此選取定時參數(shù)必須十分的注意，這也是初學(xué)者應(yīng)重點掌握的內(nèi)容，采樣速率過高增加仿真的時間，過低則有可能得不到正確的仿真結(jié)果。單擊設(shè)計窗口工具欄上的系統(tǒng)定時按鈕則彈出系統(tǒng)定時設(shè)定窗口。
在進行定時窗口設(shè)置時要注意以下幾點：
（1）起始和終止時間控制了系統(tǒng)運行的時間范圍，System View要求終止時間值應(yīng)大于起始時間值。
（2）采樣速率/采樣間隔控制著時間步長，這2個值是相互關(guān)聯(lián)的2個系統(tǒng)參數(shù)
（3）采樣點數(shù)指定了系統(tǒng)仿真過程中總的采樣點個數(shù)，其基本運算關(guān)系為：
采樣點數(shù)=(終止時間－起始時間)×采樣速率＋1
根據(jù)這個關(guān)系式，在采樣速率不變時，System View將遵循下列規(guī)則自動修改參數(shù)：
①如果用戶改變了采樣點數(shù)，則System View不改變起始時間，但會根據(jù)新的采樣間隔修改終止時間。
②如果用戶對起始時間和終止時間中的一個或全部做了修改，則采樣點數(shù)會被自動修改。
③采樣點數(shù)只能是整數(shù)，若計算值不是整數(shù)，System View將取其近似整數(shù)值。除非用戶自行修改，否則系統(tǒng)會一直保持到固定的采樣點數(shù)。
在RBE測試試驗仿真中，除了對系統(tǒng)采樣頻率要十分重視外，采樣時間的選取也要特別注意，系統(tǒng)單循環(huán)仿真時間應(yīng)該比計數(shù)器一個循環(huán)總計數(shù)時間要長。也可以通過系統(tǒng)采樣點數(shù)的設(shè)置來滿足此條件（否則可能出現(xiàn)計算的RBE值都為0）。
（4）頻率分辨率是指系統(tǒng)對用戶數(shù)據(jù)進行Fourier變換時，根據(jù)時間序列所得到的頻率分辨率，其值為：
頻率分辨率=采樣速率/采樣點數(shù)
（5）系統(tǒng)的循環(huán)次數(shù)提供了用戶系統(tǒng)自動重復(fù)運行的功能。有reset system on loop和pause on loop 兩種重復(fù)運行方式。
2.4RBE測試中的系統(tǒng)同步問題
在RBE測試模型建立完之后，與計算曲線密切相關(guān)的另一個重要問題是整個系統(tǒng)的定時問題，因為System View是一個多速率系統(tǒng)，在所有系統(tǒng)仿真模塊中可能同時存在不同采樣速率的功能圖符，并且經(jīng)過許多濾波器、編碼器時，會產(chǎn)生固有的處理延時。RBE計數(shù)器圖符具有兩個輸入，原則上每個采樣進行一個比特的檢驗判斷，因此兩個輸入必須是嚴(yán)格的位同步才能判決正確。嚴(yán)格地講，應(yīng)該是兩個輸入的采樣率必須完全一致且絕對同步，這就要涉及到系統(tǒng)的定時問題。計數(shù)器兩個輸入端的時間差，即系統(tǒng)的延時有2種方法得到：
第一種方法：對一些簡單的系統(tǒng)，可以通過計算逐個模塊的時延，最后推算出系統(tǒng)的總的群延時時間。如在BCH編碼、譯碼的RBE測試仿真實例中就是用此種方法。
第二種方法：當(dāng)遇到非常復(fù)雜的系統(tǒng)模型或不易通過理論推算時，可以用原始輸入信號與輸出信號（在此例中是計數(shù)器的兩個輸入端信號）之間的相關(guān)運算來求出其系統(tǒng)的群延時，卷積碼的RBE的測試仿真實例中用的就是此方法。為了說明這兩種定時方法，下面舉出兩個實例分別論述。
3 RBE測試仿真實例
3.1 BCH編碼譯碼RBE測試系統(tǒng)的仿真
BCH碼是循環(huán)碼的一個重要子類，他具有糾正多個錯誤的能力，BCH碼有嚴(yán)密的代數(shù)理論，是目前研究最透徹的一類碼?？梢愿鶕?jù)所要求的糾錯能力t，很容易構(gòu)造出BCH碼。BCH碼的編譯碼原理理論可參考文獻［1，2］，下面以一個［7,4］ BCH編碼、譯碼的RBE測試系統(tǒng)來說明BCH碼RBE系統(tǒng)的System View仿真過程。圖2是本例的仿真電路圖。
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